S’assurer que les produits manufacturés et les composants n’ont pas été copiés et remplacés illégalement par des produits contrefaits est une préoccupation prioritaire des industries manufacturières et de la défense aux États-Unis et dans le monde.
Une solution potentielle aurait des impacts et des implications de grande envergure dans divers domaines allant de l’amélioration des implants biomédicaux à la protection des actifs de la défense nationale.
Les chercheurs de la Texas A&M University ont développé une méthode d’impression d’une étiquette magnétique cachée, codée avec des informations d’authentification, dans le matériel fabriqué pendant le processus de fabrication de la pièce. Le processus révolutionnaire a le potentiel d’exposer plus facilement les produits contrefaits en remplaçant les étiquettes physiques, telles que les codes-barres ou les codes de réponse rapide (QR), par ces étiquettes magnétiques cachées, qui servent d’identifiants permanents et uniques.
Le projet, intitulé « Embedded Information in Additively Manufactured Metals via Composition Gradients for Anti-Counterfeiting and Supply Chain Traceability », est un projet partenaire de la faculté soutenu par l’Institut SecureAmerica. Il comprend des chercheurs du Département de science et génie des matériaux et du Département de génie mécanique J. Mike Walker ’66 de Texas A&M.
L’équipe a récemment publié ses recherches dans la revue Additive Manufacturing.
Les chercheurs du corps professoral du projet comprennent le Dr Ibrahim Karaman, professeur Chevron I et chef de département du département de science et d’ingénierie des matériaux; Dr Raymundo Arroyave, professeur de science et d’ingénierie des matériaux et professeur d’excellence du doyen de la famille Segers ; et le Dr Richard Malak, professeur agrégé de génie mécanique et professeur de développement de carrière Gulf Oil/Thomas A. Dietz. En plus du corps professoral, le Dr Daniel Salas Mula, chercheur à la Texas A&M Engineering Experiment Station, et l’étudiante au doctorat Deniz Ebeperi, tous deux membres du groupe de recherche de Karaman, ont travaillé sur le projet. L’équipe a également collaboré avec le Dr Jitesh Panchal, professeur de génie mécanique à l’Université Purdue.
Garantir la sécurité et une authentification fiable dans la fabrication est une préoccupation nationale essentielle, les États-Unis investissant des milliards de dollars dans la fabrication. Sans une telle méthode facilement disponible, il peut être presque impossible de différencier une pièce ou un composant authentique de sa copie contrefaite.
« Le problème est que lorsque j’ai une idée, un appareil ou une pièce, il est très facile pour les autres de le copier et même de le fabriquer à moindre coût, mais peut-être avec une qualité inférieure », a déclaré Karaman. « Parfois, ils mettent même le même nom de marque, alors comment vous assurez-vous que cet article n’est pas le vôtre ? (L’étiquette magnétique intégrée) nous donne une opportunité et un nouvel outil pour nous assurer que nous pouvons protéger nos industries de la défense et de la fabrication. »
L’équipe met en œuvre des techniques de fabrication additive métallique pour atteindre son objectif d’intégrer avec succès des étiquettes magnétiques lisibles dans des pièces métalliques sans compromettre les performances ou la longévité. Les chercheurs ont utilisé l’impression 3D pour intégrer ces étiquettes magnétiques sous la surface dans du matériel en acier non magnétique.
D’autres applications pour cette méthode incluent la traçabilité, le contrôle de la qualité et plus encore, en grande partie en fonction de l’industrie dans laquelle elle est utilisée.
Une fois intégrée dans un article non magnétique, l’étiquette magnétique est lisible à l’aide d’un capteur magnétique, tel qu’un smartphone, en scannant près de l’emplacement correct sur le produit, permettant à l’utilisateur d’accéder aux informations désignées.
Bien qu’il existe d’autres méthodes pour imprimer des informations, elles nécessitent principalement un équipement sophistiqué et coûteux qui introduit un obstacle à la mise en œuvre dans le monde réel.
« Différentes approches ont été utilisées pour tenter de modifier localement les propriétés des métaux au cours du processus de fabrication afin de pouvoir codifier les informations au sein de la pièce », a déclaré Salas Mula. « C’est la première fois que les propriétés magnétiques du matériau sont utilisées de cette manière pour introduire des informations dans une pièce non magnétique, en particulier pour l’impression 3D de métaux. »
Ebeperi a déclaré que pour cartographier la lecture magnétique de la pièce, l’équipe a créé un capteur magnétique à trois axes personnalisé capable de cartographier la surface et de révéler les régions où l’étiquette magnétique intégrée était accessible.
Bien que le système soit plus sécurisé qu’une étiquette ou un code physique situé à l’extérieur d’un article, l’équipe travaille toujours à améliorer la complexité de la sécurité de la méthode.
Au fur et à mesure que le projet se poursuit, Karaman a déclaré que les prochaines étapes comprennent le développement d’une méthode plus sécurisée de lecture des informations, éventuellement par la mise en œuvre d’une « double authentification » physique obligeant l’utilisateur à appliquer un traitement ou un stimulus spécifique pour déverrouiller l’accès à l’étiquette magnétique. .
Plus d’information:
D. Salas et al, Intégrer des informations cachées dans des métaux fabriqués de manière additive via une classification des propriétés magnétiques pour la traçabilité, La fabrication additive (2022). DOI : 10.1016/j.addma.2022.103261